Padrões OGC API e Dados Geoquímicos: Estudo de caso, Pespectivas e Desafios

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Resumo
Com a crescente necessidade de (cientistas de) dados, é necessário que os provedores de dados acompanhem a evolução dos padrões e protocolos de transmissão e interoperabilidade. Quanto a dados geográficos, existe um conjunto de normas geridas pela OGC (Open Geospatial Consortium) sob a ISO (TC211) que normatizam a aquisição, documentação, qualidade e entrega de dados espaciais. No entanto, a OGC está trabalhando fortemente em adequar estes padrões aos conceitos de Web 2.0, as chamadas OGC API. O tradicional serviço WMS (Web Map Service), será substituído por OGC API – Maps. Também destaca-se a OGC API – Features, como uma evolução natural do WFS (Web Feature Service), com uso de GeoJSON (RFC7946), em detrimento ao XML, dando eficiência e legibilidade ao dado. Ainda não há muitos softwares que suportem plenamente os protocolos, contudo, o ArcGIS e QGIS já oferecem suporte ao protocolo OGC API – Features diretamente. O Serviço Geológico Britânico (BGS) é o único que oferece OGC API pública (https://ogcapi.bgs.ac.uk/), com dados geoquímicos. O objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade de implementação de OGC API – Features e Processes para servir dados geoquímicos. Para a prova de conceito, foi montado um serviço com pygeoapi 0.20.0, solução livre e de código aberto, homologada pela OGC, com banco de dados PostgreSQL 14 & PostGIS 3.4. O banco foi populado com os dados de geoquímica e mineralometria, disponíveis no GeoSGB, com suas estruturas de dados originais mantidas. Os resultados analíticos, foram armazenados em colunas JSON no banco de dados, concatenado ao conjunto de amostras, diferente do que propõe o BGS. Em complemento, foi criado um processo para execução de recorte de dados, a partir de filtro espacial e por categoria (projeto, método analítico), com capacidade de tratar valores não numéricos. Além do recorte, o dado analítico em JSON é pivotado para uma tabela dinâmica, sem colunas de resultados nulas. O resultado é a produção de um arquivo CSV com a junção de dados de amostras e de análises, em tamanho otimizado. Como resultados preliminares, observou-se algumas vantagens importantes: 1) A utilização de um portal próprio, com acesso fácil as camadas e a documentação, segundo o OpenAPI; 2) a possibilidade de paginar resultados, o que diminui drasticamente a carga do servidor; 3) A facilidade de integração com ArcGIS, QGIS, scripts e notebooks, como Google Colab. 4) A implementação das rotinas em Python abre um leque grande para diversas bibliotecas de análises, inclusive estatísticas. 5) Como é uma API web, ele pode ser implementado em qualquer cliente, praticamente 6) Os processos podem ser assíncronos, com execuções em filas (queues). Estas observações por si já atestam a viabilidade de implementar as bases seriadas do SGB/CPRM neste padrão. Com isso, para um setup de produção, é necessário um ambiente com características de alta escalabilidade horizontal, no serviço de mapas e banco de dados. Sobre o banco, cogita-se a substituição do PostgreSQL por ElasticSearch ou OpenSearch, mas ainda em estudos. Atualmente o serviço encontra-se disponível, em fase experimental (https://geoservicos.sgb.gov.br/ogcapi/). Como desafios, questões específicas referentes a filtros CQL2 (Common Query Language) em estruturas JSON aninhadas e compatibilização com padrões de interoperabilidade GeoSciML precisam ser entendidos para melhorar a experiência para produtores e consumidores de dados geoquímicos.

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Instituições
  • 1 Serviço Geológico do Brasil (SGB/CPRM)
Eixo Temático
  • ST-11 - Mineração de Dados & Inteligência Artificial
Palavras-chave
OGC API
Padrões ISO
Geoserviços
Dados Abertos